x86, dmi, debug: Log board name (when present) in dmesg/oops output
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / process.c
1 #include <linux/errno.h>
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/mm.h>
4 #include <linux/smp.h>
5 #include <linux/prctl.h>
6 #include <linux/slab.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/pm.h>
10 #include <linux/clockchips.h>
11 #include <linux/random.h>
12 #include <linux/user-return-notifier.h>
13 #include <linux/dmi.h>
14 #include <linux/utsname.h>
15 #include <trace/events/power.h>
16 #include <linux/hw_breakpoint.h>
17 #include <asm/cpu.h>
18 #include <asm/system.h>
19 #include <asm/apic.h>
20 #include <asm/syscalls.h>
21 #include <asm/idle.h>
22 #include <asm/uaccess.h>
23 #include <asm/i387.h>
24 #include <asm/debugreg.h>
25
26 struct kmem_cache *task_xstate_cachep;
27 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_xstate_cachep);
28
29 int arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)
30 {
31         int ret;
32
33         *dst = *src;
34         if (fpu_allocated(&src->thread.fpu)) {
35                 memset(&dst->thread.fpu, 0, sizeof(dst->thread.fpu));
36                 ret = fpu_alloc(&dst->thread.fpu);
37                 if (ret)
38                         return ret;
39                 fpu_copy(&dst->thread.fpu, &src->thread.fpu);
40         }
41         return 0;
42 }
43
44 void free_thread_xstate(struct task_struct *tsk)
45 {
46         fpu_free(&tsk->thread.fpu);
47 }
48
49 void free_thread_info(struct thread_info *ti)
50 {
51         free_thread_xstate(ti->task);
52         free_pages((unsigned long)ti, get_order(THREAD_SIZE));
53 }
54
55 void arch_task_cache_init(void)
56 {
57         task_xstate_cachep =
58                 kmem_cache_create("task_xstate", xstate_size,
59                                   __alignof__(union thread_xstate),
60                                   SLAB_PANIC | SLAB_NOTRACK, NULL);
61 }
62
63 /*
64  * Free current thread data structures etc..
65  */
66 void exit_thread(void)
67 {
68         struct task_struct *me = current;
69         struct thread_struct *t = &me->thread;
70         unsigned long *bp = t->io_bitmap_ptr;
71
72         if (bp) {
73                 struct tss_struct *tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
74
75                 t->io_bitmap_ptr = NULL;
76                 clear_thread_flag(TIF_IO_BITMAP);
77                 /*
78                  * Careful, clear this in the TSS too:
79                  */
80                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, t->io_bitmap_max);
81                 t->io_bitmap_max = 0;
82                 put_cpu();
83                 kfree(bp);
84         }
85 }
86
87 void show_regs(struct pt_regs *regs)
88 {
89         show_registers(regs);
90         show_trace(NULL, regs, (unsigned long *)kernel_stack_pointer(regs));
91 }
92
93 void show_regs_common(void)
94 {
95         const char *vendor, *product, *board;
96
97         vendor = dmi_get_system_info(DMI_SYS_VENDOR);
98         if (!vendor)
99                 vendor = "";
100         product = dmi_get_system_info(DMI_PRODUCT_NAME);
101         if (!product)
102                 product = "";
103
104         /* Board Name is optional */
105         board = dmi_get_system_info(DMI_BOARD_NAME);
106
107         printk(KERN_CONT "\n");
108         printk(KERN_DEFAULT "Pid: %d, comm: %.20s %s %s %.*s",
109                 current->pid, current->comm, print_tainted(),
110                 init_utsname()->release,
111                 (int)strcspn(init_utsname()->version, " "),
112                 init_utsname()->version);
113         printk(KERN_CONT " ");
114         printk(KERN_CONT "%s %s", vendor, product);
115         if (board) {
116                 printk(KERN_CONT "/");
117                 printk(KERN_CONT "%s", board);
118         }
119         printk(KERN_CONT "\n");
120 }
121
122 void flush_thread(void)
123 {
124         struct task_struct *tsk = current;
125
126         flush_ptrace_hw_breakpoint(tsk);
127         memset(tsk->thread.tls_array, 0, sizeof(tsk->thread.tls_array));
128         /*
129          * Forget coprocessor state..
130          */
131         tsk->fpu_counter = 0;
132         clear_fpu(tsk);
133         clear_used_math();
134 }
135
136 static void hard_disable_TSC(void)
137 {
138         write_cr4(read_cr4() | X86_CR4_TSD);
139 }
140
141 void disable_TSC(void)
142 {
143         preempt_disable();
144         if (!test_and_set_thread_flag(TIF_NOTSC))
145                 /*
146                  * Must flip the CPU state synchronously with
147                  * TIF_NOTSC in the current running context.
148                  */
149                 hard_disable_TSC();
150         preempt_enable();
151 }
152
153 static void hard_enable_TSC(void)
154 {
155         write_cr4(read_cr4() & ~X86_CR4_TSD);
156 }
157
158 static void enable_TSC(void)
159 {
160         preempt_disable();
161         if (test_and_clear_thread_flag(TIF_NOTSC))
162                 /*
163                  * Must flip the CPU state synchronously with
164                  * TIF_NOTSC in the current running context.
165                  */
166                 hard_enable_TSC();
167         preempt_enable();
168 }
169
170 int get_tsc_mode(unsigned long adr)
171 {
172         unsigned int val;
173
174         if (test_thread_flag(TIF_NOTSC))
175                 val = PR_TSC_SIGSEGV;
176         else
177                 val = PR_TSC_ENABLE;
178
179         return put_user(val, (unsigned int __user *)adr);
180 }
181
182 int set_tsc_mode(unsigned int val)
183 {
184         if (val == PR_TSC_SIGSEGV)
185                 disable_TSC();
186         else if (val == PR_TSC_ENABLE)
187                 enable_TSC();
188         else
189                 return -EINVAL;
190
191         return 0;
192 }
193
194 void __switch_to_xtra(struct task_struct *prev_p, struct task_struct *next_p,
195                       struct tss_struct *tss)
196 {
197         struct thread_struct *prev, *next;
198
199         prev = &prev_p->thread;
200         next = &next_p->thread;
201
202         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_BLOCKSTEP) ^
203             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_BLOCKSTEP)) {
204                 unsigned long debugctl = get_debugctlmsr();
205
206                 debugctl &= ~DEBUGCTLMSR_BTF;
207                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_BLOCKSTEP))
208                         debugctl |= DEBUGCTLMSR_BTF;
209
210                 update_debugctlmsr(debugctl);
211         }
212
213         if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_NOTSC) ^
214             test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC)) {
215                 /* prev and next are different */
216                 if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_NOTSC))
217                         hard_disable_TSC();
218                 else
219                         hard_enable_TSC();
220         }
221
222         if (test_tsk_thread_flag(next_p, TIF_IO_BITMAP)) {
223                 /*
224                  * Copy the relevant range of the IO bitmap.
225                  * Normally this is 128 bytes or less:
226                  */
227                 memcpy(tss->io_bitmap, next->io_bitmap_ptr,
228                        max(prev->io_bitmap_max, next->io_bitmap_max));
229         } else if (test_tsk_thread_flag(prev_p, TIF_IO_BITMAP)) {
230                 /*
231                  * Clear any possible leftover bits:
232                  */
233                 memset(tss->io_bitmap, 0xff, prev->io_bitmap_max);
234         }
235         propagate_user_return_notify(prev_p, next_p);
236 }
237
238 int sys_fork(struct pt_regs *regs)
239 {
240         return do_fork(SIGCHLD, regs->sp, regs, 0, NULL, NULL);
241 }
242
243 /*
244  * This is trivial, and on the face of it looks like it
245  * could equally well be done in user mode.
246  *
247  * Not so, for quite unobvious reasons - register pressure.
248  * In user mode vfork() cannot have a stack frame, and if
249  * done by calling the "clone()" system call directly, you
250  * do not have enough call-clobbered registers to hold all
251  * the information you need.
252  */
253 int sys_vfork(struct pt_regs *regs)
254 {
255         return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs->sp, regs, 0,
256                        NULL, NULL);
257 }
258
259 long
260 sys_clone(unsigned long clone_flags, unsigned long newsp,
261           void __user *parent_tid, void __user *child_tid, struct pt_regs *regs)
262 {
263         if (!newsp)
264                 newsp = regs->sp;
265         return do_fork(clone_flags, newsp, regs, 0, parent_tid, child_tid);
266 }
267
268 /*
269  * This gets run with %si containing the
270  * function to call, and %di containing
271  * the "args".
272  */
273 extern void kernel_thread_helper(void);
274
275 /*
276  * Create a kernel thread
277  */
278 int kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
279 {
280         struct pt_regs regs;
281
282         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
283
284         regs.si = (unsigned long) fn;
285         regs.di = (unsigned long) arg;
286
287 #ifdef CONFIG_X86_32
288         regs.ds = __USER_DS;
289         regs.es = __USER_DS;
290         regs.fs = __KERNEL_PERCPU;
291         regs.gs = __KERNEL_STACK_CANARY;
292 #else
293         regs.ss = __KERNEL_DS;
294 #endif
295
296         regs.orig_ax = -1;
297         regs.ip = (unsigned long) kernel_thread_helper;
298         regs.cs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
299         regs.flags = X86_EFLAGS_IF | 0x2;
300
301         /* Ok, create the new process.. */
302         return do_fork(flags | CLONE_VM | CLONE_UNTRACED, 0, &regs, 0, NULL, NULL);
303 }
304 EXPORT_SYMBOL(kernel_thread);
305
306 /*
307  * sys_execve() executes a new program.
308  */
309 long sys_execve(const char __user *name,
310                 const char __user *const __user *argv,
311                 const char __user *const __user *envp, struct pt_regs *regs)
312 {
313         long error;
314         char *filename;
315
316         filename = getname(name);
317         error = PTR_ERR(filename);
318         if (IS_ERR(filename))
319                 return error;
320         error = do_execve(filename, argv, envp, regs);
321
322 #ifdef CONFIG_X86_32
323         if (error == 0) {
324                 /* Make sure we don't return using sysenter.. */
325                 set_thread_flag(TIF_IRET);
326         }
327 #endif
328
329         putname(filename);
330         return error;
331 }
332
333 /*
334  * Idle related variables and functions
335  */
336 unsigned long boot_option_idle_override = IDLE_NO_OVERRIDE;
337 EXPORT_SYMBOL(boot_option_idle_override);
338
339 /*
340  * Powermanagement idle function, if any..
341  */
342 void (*pm_idle)(void);
343 EXPORT_SYMBOL(pm_idle);
344
345 #ifdef CONFIG_X86_32
346 /*
347  * This halt magic was a workaround for ancient floppy DMA
348  * wreckage. It should be safe to remove.
349  */
350 static int hlt_counter;
351 void disable_hlt(void)
352 {
353         hlt_counter++;
354 }
355 EXPORT_SYMBOL(disable_hlt);
356
357 void enable_hlt(void)
358 {
359         hlt_counter--;
360 }
361 EXPORT_SYMBOL(enable_hlt);
362
363 static inline int hlt_use_halt(void)
364 {
365         return (!hlt_counter && boot_cpu_data.hlt_works_ok);
366 }
367 #else
368 static inline int hlt_use_halt(void)
369 {
370         return 1;
371 }
372 #endif
373
374 /*
375  * We use this if we don't have any better
376  * idle routine..
377  */
378 void default_idle(void)
379 {
380         if (hlt_use_halt()) {
381                 trace_power_start(POWER_CSTATE, 1, smp_processor_id());
382                 trace_cpu_idle(1, smp_processor_id());
383                 current_thread_info()->status &= ~TS_POLLING;
384                 /*
385                  * TS_POLLING-cleared state must be visible before we
386                  * test NEED_RESCHED:
387                  */
388                 smp_mb();
389
390                 if (!need_resched())
391                         safe_halt();    /* enables interrupts racelessly */
392                 else
393                         local_irq_enable();
394                 current_thread_info()->status |= TS_POLLING;
395                 trace_power_end(smp_processor_id());
396                 trace_cpu_idle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
397         } else {
398                 local_irq_enable();
399                 /* loop is done by the caller */
400                 cpu_relax();
401         }
402 }
403 #ifdef CONFIG_APM_MODULE
404 EXPORT_SYMBOL(default_idle);
405 #endif
406
407 void stop_this_cpu(void *dummy)
408 {
409         local_irq_disable();
410         /*
411          * Remove this CPU:
412          */
413         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
414         disable_local_APIC();
415
416         for (;;) {
417                 if (hlt_works(smp_processor_id()))
418                         halt();
419         }
420 }
421
422 static void do_nothing(void *unused)
423 {
424 }
425
426 /*
427  * cpu_idle_wait - Used to ensure that all the CPUs discard old value of
428  * pm_idle and update to new pm_idle value. Required while changing pm_idle
429  * handler on SMP systems.
430  *
431  * Caller must have changed pm_idle to the new value before the call. Old
432  * pm_idle value will not be used by any CPU after the return of this function.
433  */
434 void cpu_idle_wait(void)
435 {
436         smp_mb();
437         /* kick all the CPUs so that they exit out of pm_idle */
438         smp_call_function(do_nothing, NULL, 1);
439 }
440 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_idle_wait);
441
442 /*
443  * This uses new MONITOR/MWAIT instructions on P4 processors with PNI,
444  * which can obviate IPI to trigger checking of need_resched.
445  * We execute MONITOR against need_resched and enter optimized wait state
446  * through MWAIT. Whenever someone changes need_resched, we would be woken
447  * up from MWAIT (without an IPI).
448  *
449  * New with Core Duo processors, MWAIT can take some hints based on CPU
450  * capability.
451  */
452 void mwait_idle_with_hints(unsigned long ax, unsigned long cx)
453 {
454         if (!need_resched()) {
455                 if (cpu_has(__this_cpu_ptr(&cpu_info), X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR))
456                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
457
458                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
459                 smp_mb();
460                 if (!need_resched())
461                         __mwait(ax, cx);
462         }
463 }
464
465 /* Default MONITOR/MWAIT with no hints, used for default C1 state */
466 static void mwait_idle(void)
467 {
468         if (!need_resched()) {
469                 trace_power_start(POWER_CSTATE, 1, smp_processor_id());
470                 trace_cpu_idle(1, smp_processor_id());
471                 if (cpu_has(__this_cpu_ptr(&cpu_info), X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR))
472                         clflush((void *)&current_thread_info()->flags);
473
474                 __monitor((void *)&current_thread_info()->flags, 0, 0);
475                 smp_mb();
476                 if (!need_resched())
477                         __sti_mwait(0, 0);
478                 else
479                         local_irq_enable();
480                 trace_power_end(smp_processor_id());
481                 trace_cpu_idle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
482         } else
483                 local_irq_enable();
484 }
485
486 /*
487  * On SMP it's slightly faster (but much more power-consuming!)
488  * to poll the ->work.need_resched flag instead of waiting for the
489  * cross-CPU IPI to arrive. Use this option with caution.
490  */
491 static void poll_idle(void)
492 {
493         trace_power_start(POWER_CSTATE, 0, smp_processor_id());
494         trace_cpu_idle(0, smp_processor_id());
495         local_irq_enable();
496         while (!need_resched())
497                 cpu_relax();
498         trace_power_end(smp_processor_id());
499         trace_cpu_idle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
500 }
501
502 /*
503  * mwait selection logic:
504  *
505  * It depends on the CPU. For AMD CPUs that support MWAIT this is
506  * wrong. Family 0x10 and 0x11 CPUs will enter C1 on HLT. Powersavings
507  * then depend on a clock divisor and current Pstate of the core. If
508  * all cores of a processor are in halt state (C1) the processor can
509  * enter the C1E (C1 enhanced) state. If mwait is used this will never
510  * happen.
511  *
512  * idle=mwait overrides this decision and forces the usage of mwait.
513  */
514
515 #define MWAIT_INFO                      0x05
516 #define MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO         0x01
517 #define MWAIT_EDX_C1                    0xf0
518
519 int mwait_usable(const struct cpuinfo_x86 *c)
520 {
521         u32 eax, ebx, ecx, edx;
522
523         if (boot_option_idle_override == IDLE_FORCE_MWAIT)
524                 return 1;
525
526         if (c->cpuid_level < MWAIT_INFO)
527                 return 0;
528
529         cpuid(MWAIT_INFO, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
530         /* Check, whether EDX has extended info about MWAIT */
531         if (!(ecx & MWAIT_ECX_EXTENDED_INFO))
532                 return 1;
533
534         /*
535          * edx enumeratios MONITOR/MWAIT extensions. Check, whether
536          * C1  supports MWAIT
537          */
538         return (edx & MWAIT_EDX_C1);
539 }
540
541 bool c1e_detected;
542 EXPORT_SYMBOL(c1e_detected);
543
544 static cpumask_var_t c1e_mask;
545
546 void c1e_remove_cpu(int cpu)
547 {
548         if (c1e_mask != NULL)
549                 cpumask_clear_cpu(cpu, c1e_mask);
550 }
551
552 /*
553  * C1E aware idle routine. We check for C1E active in the interrupt
554  * pending message MSR. If we detect C1E, then we handle it the same
555  * way as C3 power states (local apic timer and TSC stop)
556  */
557 static void c1e_idle(void)
558 {
559         if (need_resched())
560                 return;
561
562         if (!c1e_detected) {
563                 u32 lo, hi;
564
565                 rdmsr(MSR_K8_INT_PENDING_MSG, lo, hi);
566
567                 if (lo & K8_INTP_C1E_ACTIVE_MASK) {
568                         c1e_detected = true;
569                         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC))
570                                 mark_tsc_unstable("TSC halt in AMD C1E");
571                         printk(KERN_INFO "System has AMD C1E enabled\n");
572                 }
573         }
574
575         if (c1e_detected) {
576                 int cpu = smp_processor_id();
577
578                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, c1e_mask)) {
579                         cpumask_set_cpu(cpu, c1e_mask);
580                         /*
581                          * Force broadcast so ACPI can not interfere.
582                          */
583                         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_FORCE,
584                                            &cpu);
585                         printk(KERN_INFO "Switch to broadcast mode on CPU%d\n",
586                                cpu);
587                 }
588                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_ENTER, &cpu);
589
590                 default_idle();
591
592                 /*
593                  * The switch back from broadcast mode needs to be
594                  * called with interrupts disabled.
595                  */
596                  local_irq_disable();
597                  clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_EXIT, &cpu);
598                  local_irq_enable();
599         } else
600                 default_idle();
601 }
602
603 void __cpuinit select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c)
604 {
605 #ifdef CONFIG_SMP
606         if (pm_idle == poll_idle && smp_num_siblings > 1) {
607                 printk_once(KERN_WARNING "WARNING: polling idle and HT enabled,"
608                         " performance may degrade.\n");
609         }
610 #endif
611         if (pm_idle)
612                 return;
613
614         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)) {
615                 /*
616                  * One CPU supports mwait => All CPUs supports mwait
617                  */
618                 printk(KERN_INFO "using mwait in idle threads.\n");
619                 pm_idle = mwait_idle;
620         } else if (cpu_has_amd_erratum(amd_erratum_400)) {
621                 /* E400: APIC timer interrupt does not wake up CPU from C1e */
622                 printk(KERN_INFO "using C1E aware idle routine\n");
623                 pm_idle = c1e_idle;
624         } else
625                 pm_idle = default_idle;
626 }
627
628 void __init init_c1e_mask(void)
629 {
630         /* If we're using c1e_idle, we need to allocate c1e_mask. */
631         if (pm_idle == c1e_idle)
632                 zalloc_cpumask_var(&c1e_mask, GFP_KERNEL);
633 }
634
635 static int __init idle_setup(char *str)
636 {
637         if (!str)
638                 return -EINVAL;
639
640         if (!strcmp(str, "poll")) {
641                 printk("using polling idle threads.\n");
642                 pm_idle = poll_idle;
643                 boot_option_idle_override = IDLE_POLL;
644         } else if (!strcmp(str, "mwait")) {
645                 boot_option_idle_override = IDLE_FORCE_MWAIT;
646         } else if (!strcmp(str, "halt")) {
647                 /*
648                  * When the boot option of idle=halt is added, halt is
649                  * forced to be used for CPU idle. In such case CPU C2/C3
650                  * won't be used again.
651                  * To continue to load the CPU idle driver, don't touch
652                  * the boot_option_idle_override.
653                  */
654                 pm_idle = default_idle;
655                 boot_option_idle_override = IDLE_HALT;
656         } else if (!strcmp(str, "nomwait")) {
657                 /*
658                  * If the boot option of "idle=nomwait" is added,
659                  * it means that mwait will be disabled for CPU C2/C3
660                  * states. In such case it won't touch the variable
661                  * of boot_option_idle_override.
662                  */
663                 boot_option_idle_override = IDLE_NOMWAIT;
664         } else
665                 return -1;
666
667         return 0;
668 }
669 early_param("idle", idle_setup);
670
671 unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)
672 {
673         if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)
674                 sp -= get_random_int() % 8192;
675         return sp & ~0xf;
676 }
677
678 unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
679 {
680         unsigned long range_end = mm->brk + 0x02000000;
681         return randomize_range(mm->brk, range_end, 0) ? : mm->brk;
682 }
683